如何计算高压离心风机的叶片强度?

文章作者:未知 发布时间:2019-02-11 13:48:07 浏览次数:0

高压离心风机在高速旋转的过程中,叶片除了受到离心力的作用外还会受到气流与蜗壳作用所产生的附加的应力,但这个附加应力和叶片在高速旋转过程中产生的离心力相比较小,因此为了便于对高压风机叶片在高速旋转时的强度进行计算,忽略气流与蜗壳作用所产生的附加的应力对叶片的作用。

将叶片简化为一个固定梁,对于固化梁结构来说,其在工作时的极大力矩主要产生在梁的两端位置。q为均布载荷在单位长度上的大小;I为固定梁的长度。

对于平板直叶轮,其叶片在工作中的受力如图2所示。

高压离心风机

高压离心风机的叶轮在高速旋转时,设其角速度为ω,因此其在高速旋转时产生的离心力P可表示为:

高压离心风机

式中:ρ为叶轮的材料密度;b为叶轮的叶片长度;ω为叶轮的旋转角速度;δ为叶轮的壁厚;I为叶轮叶片的平均宽度;R为叶轮中心到叶片重心的距离;c为辅助计算系数,取86.8。

如上页图2所示,在计算高压离心风机的叶片强度时,假设叶片的重心位于O点,则其在工作过程中的离心力可分解为法向力P1和切向力P2,叶片旋转时在这两个力的作用下发生形变,同时在叶片内产生弯曲应力,因叶片的结构形状决定了其在旋转时产生的正应力的数值要远大于切应力的数值,因此在分析时,只考虑产生的弯曲正应力,该正应力可表示为:

高压离心风机

式中:φ为P方向和P2的夹角。因为叶片的极大弯矩为,因此叶片在高速旋转过程中的极大弯曲应力为:

高压离心风机

式中:e为叶片中心到叶片迎风面的垂直距离;W为抗弯截面模数。

上述内容便是高压风机厂家为大家介绍的高压离心风机的叶片强度的计算,叶片强度是高压离心风机的一个重要参数,直接关系着高压风机的质量和性能,所以大家在设计高压风机时,对于高压离心风机的叶片强度要着重把握一下。

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